*氣是一種高能燃料，也廣範應用在工業合成中。（1）標準摩爾生成焓是指在25℃和101kPa，最穩定的單質生成1...

問題詳情：

*氣是一種高能燃料，也廣範應用在工業合成中。

（1）標準摩爾生成焓是指在25℃和101kPa，最穩定的單質生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa

時下列反應：

①2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g) ＋6H2O(l)    △H=－3116 kJ·mol－1      

②C(石墨，s)＋O2(g) =CO2(g)             △H=－393.5 kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g) =2H2O(l)                △H=－571.6 kJ·mol－1

寫出乙*標準生成焓的熱化學方程式：___________________________________________。 

（2）已知合成氨的反應為：N2＋3H22NH3 △H＜0。某温度下，若將1mol N2和2.8mol H2分別投入到初始體積為2L的恆温恆容、恆温恆壓和恆容絕熱的三個密閉容器中，測得反應過程中三個容器(用a、b、c表示)內N2的轉化率隨時間的變化如圖所示，請回答下列問題：

①圖中代表反應在恆容絕熱容器中進行的曲線是______（用a、b、c表示）

②曲線a條件下該反應的平衡常數K=_________。

③b容器中M點，v(正)____v(逆)（填“大於”、“小於”或“等於”）

（3）利用氨氣可以設計成高能環保燃料電池，用該電池電解含有NO2－的鹼*工業廢水，在*極產生N2。*極電極反應式為______；標準狀況下，當*極收集到11.2 LN2時，理論上消耗NH3的體積為_____。

（4）氨水是製備銅氨溶液的常用試劑，通過以下反應及數據來探究配製銅氨溶液的最佳途徑。

已知：Cu(OH)2(s)  Cu2＋＋2OH－ Ksp=2.2×10－20

Cu2＋＋4NH3·H2O  [Cu (NH3) 4]2＋(深藍*)＋4H2O   Kβ=7.24×1012

①請用數據説明利用該反應：Cu(OH)2(s) ＋4NH3·H2O  [Cu (NH3) 4]2＋＋4H2O＋2OH－配製銅氨溶液是否可行：_________________________________________。

②已知反應Cu(OH)2(S) ＋2NH3·H2O＋2NH 4＋ [Cu (NH3) 4]2＋＋4H2O   K=5.16×102。向盛有少量Cu(OH)2固體的試管中加入14 mol·L－1的氨水，得到懸濁液；此時若加入適量的硫*銨固體，出現的現象為_______________；解釋出現該現象的原因是_____________________。

【回答】

【*】    (1). 2C（石墨）+ 3H2(g)=C2H6(g)  △H＝-86.4kJ/mol    (2). c    (3). 800    (4). 小於    (5). 2NO2-＋6e-＋4H2O= N2+ 8OH-    (6). 22.4L    (7). 該反應的K=Ksp·Kβ=1.6×10-7＜10-5所以反應很難進行    (8). 固體溶解，得到深藍*溶液    (9). 溶液中存在平衡Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4＋ [Cu(NH3)4]2++4H2O, 加入硫*銨固體增大了銨根離子濃度，平衡正向移動

【解析】

本題考查蓋斯定律的應用，②×2＋③×3/2－①/2得出：2C（石墨）+ 3H2(g)=C2H6(g)  △H＝-86.4kJ/mol；（2）①恆容絕熱容器，正反應是放熱反應，隨着反應進行，温度升高，化學反應速率升高，先達到平衡，符合條件的曲線是c；②  此反應是氣體物質的量減少的，恆温恆容是的反應速率小於恆温恆壓，即b為恆温恆容時的曲線，a為恆温恆壓時的曲線，化學平衡常數只受温度的影響，温度不變，化學平衡常數不變，即N2+3H22NH3

                    起始（mol·L－1）  0.5   1.4         0

                    變化：                   0.4      1.2       0.8

                    平衡：                    0.1      0.2       0.8  根據化學平衡常數的定義，K=c2(NH3)/(NH3)/[c3(H2)×c(N2)]=800；③M點達到b曲線上，N2的轉化率降低，説明反應向逆反應方向移動，即v(正)<v(逆)；（3）根據電解的原理，*極上得到電子，化合價降低，根據信息NO2－→N2，化合價由＋3價→0價，NO2－在*極上放電，因此*極反應式為：2NO2－＋4H2O＋6e－=N2＋8OH－，陽極上失去電子化合價升高，*極上收集到11.2L的N2，消耗NO2－的物質的量11.2×2/22.4mol=1mol，NH3在陽極上失電子，根據得失電子守恆，n(NH3)×3=n(NO2－)×3，解得n(NH3)=1mol，合22.4L；（4）①根據平衡常數定義，K=c2(OH－)×c(Cu[NH3]4]2－)/c4(NH3·H2O)= c2(OH－)×c(Cu[NH3]4]2－)×c(Cu2＋)/[c4(NH3·H2O) ×c(Cu2＋)]=Ksp×Kβ=2.2×10－20×7.24×1012=1.6×10－7<10－5，此反應很難進行；②溶液中存在平衡Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+2NH4＋ [Cu(NH3)4]2++4H2O, 加入硫*銨固體增大了銨根離子濃度，平衡正向移動，現象是固體溶解，得到深藍*溶液。

知識點：電化學 膠體

題型：綜合題